2024年中考物理（沪粤版）二轮专题复习：浮力的计算

专题　浮力的计算 类型一　利用称重法和阿基米德原理计算浮力问题 1. （2023·合肥包河二模）如图甲所示，在水平桌面上放置一个装有适量水的容器，将一实心圆柱体系在弹簧测力计下端的挂钩上，让该圆柱体从水面逐渐浸入水中直至浸没，弹簧测力计的示数F与圆柱体下底面浸入水中的深度h的关系如图乙所示。求：（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） 第1题 1 2 3 4 （1） 圆柱体浸没在水中时所受到的浮力大小。 解：（1） 由图像知，当圆柱体浸入深度h＝0时，测力计的示数为10N，此时弹簧测力计的示数等于圆柱体的重力，则圆柱体的重力G＝10N，圆柱体完全浸没在水中时，弹簧测力计的示数F拉＝2N，则圆柱体浸没在水中时受到的浮力F浮＝G－F拉＝10N－2N＝8N 1 2 3 4 （2） 该实心圆柱体的密度。 解：（2） 圆柱体完全浸没在水中时，排开水的体积等于圆柱体的体积，由F浮＝ρ水gV排可知，圆柱体的体积V＝V排＝＝＝8×10－4m3，由G＝mg可知，圆柱体的质量m＝＝＝1kg，圆柱体的密度ρ＝＝＝1.25×103kg/m3 1 2 3 4 （3） 当该圆柱体刚好有一半体积浸入水中时，其下底面受到水的压力大小。 解：（3） 当该圆柱体刚好有一半体积浸入水中时，则V排'＝V＝×8×10－4m3＝4×10－4m3，所以，此时圆柱体受到的浮力大小F浮'＝ρ水gV排'＝1.0×103kg/m3×10N/kg×4×10－4m3＝4N；根据浮力产生的原因可知其下底面受到水的压力大小ΔF＝F浮'＝4N 1 2 3 4 2. 小明同学在参加科技活动中，经老师指导将弹簧测力计改成了一个液体密度秤。如图所示，当他把重为1.8N的物块浸没在水中时，弹簧测力计的读数为0.8N，他就在0.8N处对应标上1.0g/cm3的字样。（g取10N/kg，ρ油＝0.7g/cm3） 第2题 1 2 3 4 （1） 求此时该物块受到的浮力及物块的体积大小。 解：（1） 当把物块浸没在水中时，受到的浮力F浮＝G－F'＝1.8N－0.8N＝1N，由F浮＝ρ水gV排可得，物块排开水的体积，即物块体积V＝V排＝＝＝1×10－4m3 1 2 3 4 （2） 当他把同一物块浸没在汽油中时，应该在弹簧测力计刻度盘上哪个位置对应标上0.7g/cm3的字样？ 解：（2） 根据阿基米德原理得：1N＝ρ水gV排　①，当把物块浸没在汽油中时，F浮油＝ρ油gV排　②，由于两者排开液体的体积相等，所以①②两式相比可得：＝，代入数据可得：＝，解得F浮油＝0.7N，此时测力计的示数F示＝G－F浮油＝1.8N－0.7N＝1.1N，即应该在1.1N处标上0.7g/cm3的字样 1 2 3 4 类型二　利用物体浮沉的条件和阿基米德原理计算浮力问题 3. （2022·南京模拟）如图所示，容器中装有水，水中有一个木块被细线系着，已知木块的体积为5dm3，木块的密度为0.6×103kg/m3，则：（g取10N/kg） （1） 木块所受的浮力是多大？ 解：（1） 由题可知木块完全浸没，V排＝V＝5dm3＝0.005m3，木块受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.005m3＝50N 第3题 1 2 3 4 （2） 细线对木块的拉力是多大？ 解：（2） 根据ρ＝可得，木块的质量m＝ρV＝0.6×103kg/m3×0.005m3＝3kg，则木块的重力G＝mg＝3kg×10N/kg＝30N，木块在重力、浮力和细线拉力的共同作用下保持静止，则浮力等于重力与拉力之和，所以细线对木块的拉力F拉＝F浮－G＝50N－30N＝20N 第3题 1 2 3 4 （3） 若细线断了，最终木块漂浮在水面上时，露出水面的体积为多大？ 解：（3） 若细线断了，最终木块漂浮在水面上时，浮力等于重力F浮'＝G＝30N，则浸入水中的体积V浸＝＝＝0.003m3＝3dm3，所以露出水面的体积V露＝V－V浸＝5dm3－3dm3＝2dm3 第3题 1 2 3 4 4. （2022·广州越秀校级二模）某学习兴趣小组根据所学的物理知识制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中，如图所示。已知玻璃杯的质量为200g，底面积为50cm2，高度为20cm。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg） （1） 将玻璃杯开口向上竖直放入水中时（水未进入杯内），杯子受到的浮力为多少？ 解：（1） 玻璃杯的重力G杯＝mg＝0.2kg×10N/kg＝2N；因为玻璃杯在水中处于漂浮状态，所以玻璃杯受到的浮力F浮＝G杯＝2N 第4题 1 2 3 4 （2） 判断此浮力秤能否称出质量为1kg的物体，通过计算说明。 解：（2） 将质量为1kg的物体放入玻璃杯内，若玻璃杯漂浮，受到的总浮力F浮总＝m'g＋G杯＝1kg×10